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1、2.2 机械波的案例分析基础题1简谐横波某时刻的波形如图1所示，P为介质中的一个质点以下说法正确的是()图1A若波沿x轴正方向传播，则P质点此时刻速度沿x轴正方向B若波沿x轴正方向传播，则P质点此时刻加速度沿y轴正方向C再过个周期时，质点P的位移为负值D经过一个周期，质点P通过的路程为4A答案D解析横波中，质点振动方向与波的传播方向应垂直，故A错；质点加速度的方向一定指向平衡位置，故B错；由于不知道波的传播方向，则无法判断个周期后质点P的位置，故C错；只有选项D正确2(2014安徽16)一简谐横波沿x轴正向传播，图2是t0时刻的波形图，图3是介质中某质点的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是(
2、)图2图3A0.5 m B1.5 mC2.5 m D3.5 m答案C解析明确波的图象与振动图象的物理意义由质点振动图象可知t0时刻，质点位移为负且向负方向运动，可直接排除A、B、D选项，仅选项C符合题意，故选项C正确3.一列横波在某时刻的波形图像如图4所示，此时质点F的运动方向向下，则下列说法正确的是()图4A波水平向右传播B质点H与质点F的运动方向相同C质点C比质点B先回到平衡位置D此时刻质点C的加速度为零答案C4如图5所示是一列简谐波在某一时刻波的图像，下列说法正确的是()图5A波一定沿x轴正方向传播Ba、b两个质点的速度方向相反C若a点此时的速度方向沿y轴的正方向，那么波的传播方向是沿x
3、轴的正方向D若波沿x轴的负方向传播，则b质点的振动方向沿y轴的负方向答案BC解析题目没指明波的传播方向，故应有两种情况，A错误；但无论向哪个方向传播，由于a、b两个质点在波的传播方向上相隔半个波长，它们的速度方向都相反，B正确；由质点振动方向和波传播方向的关系(可用带动法确定关系)知C正确，D错误5下列波形图中正确的是()答案BC解析根据带动法或用微平移法确定A项中，波是从左向右进行传播，在箭头对应点的左侧取一点a，则该点应向上振动，故A错误同理可得B、C正确，D错误6.在波的传播方向上有A、B两点，相距1.8 m，它们的振动图像如图6所示，波的传播速度的大小可能是()图6A18 m/sB12
4、 m/sC6 m/sD3.6 m/s答案ACD解析由振动图像可看出：T0.2 sA、B间隔距离为半波长的奇数倍，x(2n1)1.8 m(n0,1,2)所以 m(n0,1,2)由v得v m/s(n0,1,2，)，将n0,1,2代入得A、C、D选项正确7一振动周期为T、振幅为A、位于x0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是_A振幅一定为AB周期一定为TC速度的最大值一定为vD开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离E若P点与波源距离svT，则质点P的位
5、移与波源的相同答案ABE解析质点P振动的振幅、周期、开始振动的方向都与波源相同，故选项A、B正确，D错误；质点振动的速度与波速v无关，选项C错误；E选项中，P点与波源振动情况完全一致，选项E正确能力题8.如图7所示是一列简谐波在某时刻的波形图，若每隔0.2 s波沿x方向行进0.8 m，试画出17 s后的波形图图7答案见解析解析方法一：平移法由题知波速v m/s4 m/s，由题图知波长8 m.可知周期T s2 s，17秒内的周期数n8，将8舍弃，取，根据波动的时间与空间的周期性，将波向x方向平移即可，如图中虚线所示方法二：特殊质点法如图所示，在图中原波形上取两特殊质点a、b，因t8T，舍弃8，取
6、T，找出a、b两质点再振动后的位置a、b，过a、b画一条正弦曲线即可9如图8所示，甲为某一列波在t1.0 s时的图像，乙为参与该波动的P质点的振动图像图8(1)说出两图中AA意义？(2)说出甲图中OAB图线的意义？(3)求该波速v.(4)在甲图中画出再经3.5 s时的波形图(5)求再经过3.5 s时P质点的路程s和位移答案见解析解析(1)甲图中AA表示A质点的振幅或1.0 s时A质点的位移大小为0.2 m，方向为负乙图中AA表示P质点的振幅，也是P质点在0.25 s时位移大小为0.2 m，方向为负(2)甲图中OAB段图线表示O到B之间所有质点在1.0 s时的位移，方向均为负由乙图看出P质点在1
7、.0 s时沿y轴负方向振动所以甲图中波向左传播，则OA间各质点负向远离平衡位置方向振动，AB间各质点正向靠近平衡位置方向振动(3)从甲图得波长4 m，从乙图得周期T1 s，波速v4 m/s.(4)传播距离：xvt3.54 m14 m(3)，只需将波形向x轴负向平移2 m即可，如图所示(5)因为n7，路程s2An20.27 m2.8 m由于波动的重复性，经历时间为周期的整数倍时，位移不变所以只需考查从图示时刻到P质点经时的位移即可，所以再经过3.5 s时质点P的位移仍为零10如图9所示的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线，经0.2 s后，其波形如图中虚线所示设该波的周期T大于0.2 s，求：图
8、9(1)由图中读出波的振幅和波长；(2)如果波向右传播，波速是多大，波的周期是多大答案(1)0.1 m0.24 m(2)0.9 m/s0.27 s解析(1)振幅A0.1 m，波长0.24 m(2)由题意知，若波向右传播，TnTt，所以T(n0,1,2，)因为T0.2 s，故n0.则Tt0.2 s s0.27 s波速v m/s0.9 m/s.探究与拓展题11一列横波沿AB方向传播，波的频率为5 Hz，振幅为2 cm，A、B两点间距离为6 m，振动方向总是相反，在某时刻两质点同处于平衡位置，它们之间还有一个波峰试求波从A点传到B点所用的时间内，A处质点通过的路程答案4 cm或12 cm解析波形曲线为图中1时，AB，得12AB12 m，则波速为v11f60 m/s.故波从A传到B所需时间：t1T.所以A通过的路程为s14A42 cm4 cm.同理，当波形曲线为图中2时，AB，2AB4 m，波速v22f20 m/s，A通过的路程为s24A12 cm.6
